CN104569189A - 用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法 - Google Patents

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李妍妍
苏秀榕
江振洲
尚靖
张陆勇
周君
王祖忠
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Ningbo University
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Abstract

本发明公开了用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法，检测尿样收集，固液分离，浓缩后，用PEN3电子鼻检测，检测阵列参数为顶空产生时间600s，振荡速度500r/min，信号总获取时间100s，信号频率1.0s，延滞时间600s，载气为干燥洁净空气，载气流速150mL/min下，检测150s-300s，选取第199s-200s的测量数据，检测尿样中尿糖含量，本发明操作简单、检测时间短、重复性好。

Description

用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法
技术领域
本发明涉及尿糖检测，具体涉及用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法。
背景技术
尿是代谢产物，其成分水占96-97%，其他为尿素，尿酸，肌酐，氨等非蛋白氮化合物、硫酸盐和尿糖等。尿呈淡黄色，比重1.015-1.025。尿的酸碱度受食物性质的影响，变动很大，pH5.0-7.0，最大变动范围可达pH4.5-8.0。还有进入机体的各种物质的代谢产物都会体现在尿液里面，其中不乏含有各种大小分子物质、挥发性物质的含量也非常高，电子鼻是一种模拟人类嗅觉原理制造出来的用于气味识别的电子系统，主要工作机理为：每个传感器对待测气体有不同的灵敏度，最终信号处理系统才能根据搜集到的数据进行气味识别与分析。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、检测时间短、重复性好的用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法，步骤如下：
a、收集12小时内鼠尿，800rpmmin，离心5min，取上清为检测尿样；
b、将200μl检测尿样置于15 ml样品瓶后，盖上软盖，60 ℃加热30 min；
c、将PEN3电子鼻的进样针和进气针插入样品瓶的软盖内，进样针针头与瓶口距离为1/3瓶高，进气针针头与瓶口距离为进样针针头与瓶口距离+1mm，在PEN3电子鼻阵列参数：顶空产生时间600s，振荡速度500r/min，信号总获取时间100s，信号频率1.0s，延滞时间600s，载气为干燥洁净空气，载气流速150mL/min下，检测150 s-300s，选取第199s-200s的测量数据，按照峰面积归一化法计算相对含量，即为检测尿样中尿糖含量。
与现有技术相比，本发明的优点在于用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法，检测尿样收集，固液分离，浓缩后，用PEN3电子鼻检测，检测阵列参数为顶空产生时间600s，振荡速度500r/min，信号总获取时间100s，信号频率1.0s，延滞时间600s，载气为干燥洁净空气，载气流速150mL/min下，检测150 s-300s，选取第199s-200s的测量数据，检测尿样中尿糖含量，本发明操作简单、检测时间短、重复性好。
附图说明
图1为实施例中各组老鼠尿样的PCA分析图；
图2为实施例中各组老鼠尿样的LDA分析图。
具体实施方式
以下结合附图、实施例对本发明作进一步详细描述。
用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法，正常小鼠（C57BL/6J）50只，其中10只小鼠为空白对照组（C组），空白对照组每鼠每天一次以60mg kg-1的剂量灌去离子水；40只小鼠用瘦素基因敲除Db/Db，其中10只小鼠为病患组（M组），M组每鼠每天一次以60mg kg-1的剂量灌去离子水，10只小鼠为阳性药组（Me组），Me组每鼠每天一次以3mg kg-1的剂量灌甲基齐墩果酸，10只小鼠为海地瓜多肽组（A组），A组每鼠每天一次以60mg kg-1的剂量灌海地瓜多肽；10只小鼠为仿刺参多肽组（S组），S组每鼠每天一次以60mg kg-1的剂量灌仿刺参多肽。10周后收集12小时内鼠尿，800rpmmin，离心5min，取上清为检测尿样。将200μl检测尿样置于15 ml样品瓶后，盖上软盖，60 ℃加热30 min；蒋PEN3电子鼻的进样针和进气针插入样品瓶的软盖内，进样针针头与瓶口距离为1/3瓶高，进气针针头与瓶口距离为进样针针头与瓶口距离+1mm，在PEN3电子鼻阵列参数：顶空产生时间600s，振荡速度500r/min，信号总获取时间100s，信号频率1.0s，延滞时间600s，载气为干燥洁净空气，载气流速150mL/min下，检测150 s-300s，选取第199s-200s的测量数据，按照峰面积归一化法计算相对含量，即为尿样中尿糖含量，检测尿样中尿糖含量分别为：C组为1.52±0.70 mmol/L，M组为45.44±3.93 mmol/L，Me组为22.44±2.48 mmol/L，A组为22.66±5.58 mmol/L，S组为16.08±1.89 mmol/L。利用气质联用检测尿液中的各种挥发性物质含量：正常小鼠尿样的气味主要为梨香（2-Heptanone 2-庚酮）、青草香（3-Hepten-2-one 3-庚烯-2-酮）、水果香（6-methyl-5-Hepten-2-one 6-甲基-5-庚烯-2-酮）和山楂香（Acetophenone乙酰苯）。患糖尿病的小鼠尿样的气味有辛辣气味，辛辣气味大小与尿糖含量成正比。
用电子鼻采集不同实验组老鼠的尿液的数据，用PCA和LDA分析，其结果见图1和图2。在所建立检测模型中， C、M、Me 、A、S的5组样本的数据采集点分别位于各自的区域，没有重叠，说明各组老鼠尿都能够被电子鼻区分开来。PC1、PC2的贡献率分别为93.34%和3.62%，LD1、LD2的贡献率分别为95.28%和2.83%，PC1和PC2的总贡献率为96.96%，LD1和LD2的总贡献率为98.11%，说明提取的信息能够反映原始数据的大部分信息，PCA分析和LDA都可用于区分不同实验组的老鼠尿液。LDA总贡献率较PCA略高，区分效果更好。根据电子鼻PEN3采集的数据， Me组2号传感器的电导率比值的信号参数8.31～9.73；C组信号参数16.97～31.74；S组信号参数36.48～42.58；A组信号参数为43.80～45.84；M信号参数53.96～57.79。

Claims (1)

1.用电子鼻检测鼠尿中尿糖含量的方法，其特征在于步骤如下：
a、收集12小时内鼠尿，800rpmmin，离心5min，取上清为检测尿样；
b、将200μl检测尿样置于15 ml样品瓶后，盖上软盖，60 ℃加热30 min；
c、蒋PEN3电子鼻的进样针和进气针插入样品瓶的软盖内，进样针针头与瓶口距离为1/3瓶高，进气针针头与瓶口距离为进样针针头与瓶口距离+1mm，在PEN3电子鼻阵列参数：顶空产生时间600s，振荡速度500r/min，信号总获取时间100s，信号频率1.0s，延滞时间600s，载气为干燥洁净空气，载气流速150mL/min下，检测150 s-300s，选取第199s-200s的测量数据，按照峰面积归一化法计算相对含量，即为检测尿样中尿糖含量。
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